光场具有动量，因此可对物体产生力学作用，即光压。通常光压的方向是沿光传播方向向前。近年来人们提出了一种非常反常的光学牵引力效应，即物体受到的光力与传播方向相反。这一新奇的现象及其背后深刻的物理机制迅速引起了人们的广泛关注和大量研究。与光学推力相比，牵引力可以将物体拉向光源，因此在一些无法推动的特殊环境中，为光操控提供了一个崭新的自由度，具有重要的理论和实际意义。然而，在目前的研究中，为了产生光学牵引力，人们不得不使用很复杂的光源或者是极其繁琐的结构，使得这种牵引力的产生条件非常苛刻，对其应用而言有着很大的困难。本文的研究目的就是在光学和流体的通道中寻找更简单、可操作性强的方法来实现光学牵引力。　　本文首先研究了二维多层平板波导结构中的光学牵引力特性，其中波导结构的中间芯层为水，两侧为高折射率硅，最外层为空气。其中利用解析的方法得到了五层平板光波导中的本征模式。将物体置于波导芯层中，利用时域有限差分方法研究了物体在不同阶次模式入射时物体对波导中传输模式的影响。结果表明，物体的散射效应导致了不同波导模之间的模式转换。根据动量守恒定律，当波导模式从低动量的模式经过物体后跃迁到高动量模式时，物体就有可能获得牵引力，反之就可以产生光学推力。利用麦克斯韦张量分析的方法定量计算了物体在不同情况下所受光力的值，得到了与动量守恒定律完全一致的结果。在二维多层平板波导结构的研究基础上，我们将推广到了三维矩形波导。波导芯层填充介质水，外层为高折射率硅，以及空气包覆层。利用数值模拟与理论分析相结合的方法，得到了三维矩形波导中的本征模式。利用时域有限差分方法求解了出现光学牵引力的基本条件，以横向稳定捕获条件，从而实现了三维结构中的稳定光学牵引。最后，我们针对介质结构中牵引光力幅值较小的缺点，提出了金属波导结构中的牵引光力增强的研究，使得牵引光力的幅值提高了5倍。本文所研究的牵引光力理论及实现方法在微流系统中光操控提供了新的方法和手段，具有重要的价值和意义。